【正文】 直徑d(mm)輥頸長(zhǎng)度l(mm)168076035032026807603503203680760350320468076035032056607603403206660760340320760075032028086007503202809600750320280106007503202801160075032028012600750320280134407502202201444075022022015440750220220164407502202201736065018018018360650180180 軋輥軸承軋輥軸承是軋機(jī)工作機(jī)座中重要部件，應(yīng)根據(jù)軋機(jī)的結(jié)構(gòu)及工作條件選用。 () 式中： ——軋輥輥身長(zhǎng)度，mm； ——軋輥直徑，mm； ——系數(shù)(～)型鋼軋機(jī)輥身長(zhǎng)度主要取決于孔型配置、軋輥的抗彎強(qiáng)度和剛度。 (D值為最大直徑) 軋輥輥頸直徑和輥頸長(zhǎng)度輥身長(zhǎng)度是軋輥尺寸的另一重要參數(shù)。 軋機(jī)名稱大型軋機(jī)中型軋機(jī)小型軋機(jī)～～ ～ 表35 不同軋機(jī)的K值范圍參考同類車間，為中型軋機(jī)。其性能參數(shù)見(jiàn)表34：表34 軋輥材質(zhì)、硬度、強(qiáng)度參數(shù)機(jī)架號(hào)軋輥材質(zhì)硬度（HB）抗彎強(qiáng)度（N/mm2）抗拉強(qiáng)度（N/mm2）1～4鑄鋼310～3508005005～8球墨鑄鐵4308005009～12球墨鑄鐵460125060013～18球墨鑄鐵5141100500 軋輥直徑在進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)時(shí)可以采用兩種方法來(lái)預(yù)選軋輥直徑：1)按經(jīng)驗(yàn)公式選??；2)參考相同類型的軋機(jī)情況選取。輥身直接和軋件相接觸。 軋輥參數(shù) 軋輥材質(zhì)軋輥由輥身、輥頸和軸頭三部分組成，軸頸安裝在軸承中，并通過(guò)軸承座和壓下裝置將軋制力傳遞給軋機(jī)機(jī)架。平/立布置；形式：短應(yīng)力線軋機(jī)精軋機(jī)組6架。綜上所述，18架軋機(jī)全線選用短應(yīng)力線軋機(jī)，具體規(guī)格為：粗軋機(jī)組6架。軋制道次 由于選用了連續(xù)式軋機(jī)布置形式，因此選取機(jī)架數(shù)為18 架。其產(chǎn)品橫斷面面積為：采用165方坯來(lái)軋制產(chǎn)品，則其總延伸系數(shù)為： 設(shè)計(jì)孔型系統(tǒng)為箱形孔和橢圓圓的組合孔型生產(chǎn)系統(tǒng)。首先確定總延伸系數(shù) ()式中： ——壓縮比；——鋼坯斷面積；——成品斷面積。此冷床冷卻質(zhì)量高、冷卻均勻，且具有根據(jù)要求自動(dòng)編組的功能，方便定尺剪切[9]。隨后，由平移小車將各組棒材送到冷床的輸出輥道以供剪切。隨后的動(dòng)齒條和固定齒條用于接收和冷卻軋件，動(dòng)齒條自動(dòng)驅(qū)動(dòng)。整個(gè)過(guò)程全部由計(jì)算機(jī)控制，實(shí)現(xiàn)剪切作業(yè)的高精度。最大剪切直徑為：經(jīng)余熱處理的棒材為40mm，未經(jīng)余熱處理的棒材為50mm。其中1旋轉(zhuǎn)式飛剪置于粗軋機(jī)組后，用于切頭切尾和事故碎斷處理。2）導(dǎo)衛(wèi)裝置使用滑動(dòng)導(dǎo)衛(wèi)和滾動(dòng)導(dǎo)衛(wèi)，進(jìn)口導(dǎo)衛(wèi)的鼻錐(耐磨塊)設(shè)計(jì)，滾動(dòng)導(dǎo)衛(wèi)采用油氣潤(rùn)滑和循環(huán)水冷卻系統(tǒng)，延長(zhǎng)了導(dǎo)板和導(dǎo)輪的使用壽命， kg。10自動(dòng)收集打捆裝置 馬鋼車間布置示意圖通過(guò)對(duì)以上車間的比較，本車間設(shè)計(jì)采用連續(xù)式布置軋機(jī)。8冷床。6倍尺飛剪。4精軋機(jī)組(6架)。2粗軋機(jī)組(6架)。全線共18架軋機(jī),粗、中、精軋機(jī)組各6架,均為無(wú)牌坊、短應(yīng)力線、高剛度“紅圈”軋機(jī),呈平立交替布置[8]。鋼種：碳素結(jié)構(gòu)鋼、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼、低合金結(jié)構(gòu)鋼、鉚螺鋼、彈簧鋼、軸承鋼等。中軋機(jī)到精軋機(jī)沒(méi)有留出特別的冷卻段。6臺(tái)粗軋機(jī)和6臺(tái)中軋機(jī)都是懸臂軋機(jī)，6臺(tái)精軋機(jī)為短應(yīng)力線式軋機(jī)。最大軋制速度：13m/s。1冷裝料臺(tái)架；2不合格坯剔出裝置；3加熱爐；4退坯收集框；5除鱗機(jī)；6粗軋機(jī)組；71飛剪；8中軋機(jī)組；92飛剪；10精軋機(jī)組；11穿水冷卻裝置；123倍尺飛剪；13冷床輸入輥道；14冷床；15定尺飛剪；16集捆臺(tái)架；17打捆機(jī)；18自動(dòng)堆垛機(jī)；19短定尺收集框 石鋼車間布置示意圖 廣鋼棒材車間廣鋼棒材廠設(shè)計(jì)能力年產(chǎn)40萬(wàn)噸，采用150mm15010000mm鋼坯，產(chǎn)品規(guī)格：Φ12～Φ40mm圓鋼和螺紋。全線18架軋機(jī)，全部為二輥短應(yīng)力線軋機(jī)，即POMINI的“紅圈”軋機(jī)。最高軋速：18m/s。產(chǎn)品定尺長(zhǎng)度6～12m。6臺(tái)粗軋機(jī)都是BBS懸臂軋機(jī)，6臺(tái)中軋機(jī)和6臺(tái)精軋機(jī)為短應(yīng)力線整體更換軋機(jī)。最高軋速：18m/s。 棒材軋制工藝流程 唐鋼棒材車間唐鋼棒材廠設(shè)計(jì)能力年產(chǎn)60萬(wàn)噸，采用165mm165mm12000mm鋼坯，產(chǎn)品規(guī)格：Φ12～Φ40mm圓鋼和螺紋。由于連續(xù)式布置的軋機(jī)易于實(shí)現(xiàn)軋制過(guò)程的機(jī)械化和自動(dòng)化，可以采用較高的軋制速度，因而具有很大的生產(chǎn)能力。 連續(xù)式布置的軋機(jī)連續(xù)式軋制占地少，生產(chǎn)率高，產(chǎn)量大。另外，橫列式布置軋機(jī)具有設(shè)備簡(jiǎn)單、投資少、建廠時(shí)間短的優(yōu)點(diǎn)。其每架軋機(jī)上可以軋制若干道次，變形靈活，適應(yīng)性強(qiáng)，品種范圍寬廣，控制操作客易。 軋鋼機(jī)按機(jī)架排列的分類 橫列式布置軋機(jī)橫列式布置的軋機(jī)，同一機(jī)列軋輥的轉(zhuǎn)速相同，軋制速度并不隨軋件長(zhǎng)度增加而提高，因而產(chǎn)量小，軋機(jī)勞動(dòng)生產(chǎn)率低，軋制產(chǎn)品的尺寸精度也差，不易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。a—單機(jī)架；b—橫列式；c—順列式；d—布棋式；e—半連續(xù)式；f—連續(xù)式軋鋼機(jī)布置的基本形式只有三種．即橫列式布置、順列式布置和連續(xù)式布置。因?yàn)椴捎闷搅⒔惶娴能垯C(jī)布置形式利大于弊，且精軋機(jī)的偶數(shù)架次采用平立可轉(zhuǎn)換式，可以軋制多種規(guī)格的產(chǎn)品[6]。在立式軋機(jī)上軋出的成品比水平軋機(jī)軋出的成品質(zhì)量好控制，因?yàn)榱⑹杰垯C(jī)的軋輥運(yùn)行更為平穩(wěn)，成品尺寸波動(dòng)小，精度高。 平立可轉(zhuǎn)換軋機(jī)采用平立交替式布置，且精軋部分的偶數(shù)架軋機(jī)可平立轉(zhuǎn)換，此種布置形式的優(yōu)點(diǎn)：1）軋制過(guò)程穩(wěn)定，此種軋機(jī)在平輥軋機(jī)上采用橢圓孔型，在立軋機(jī)上采用圓孔型，這樣在平輥上軋出的橢圓件在水平方向是長(zhǎng)軸，增大了軋件與軋機(jī)的接觸面積，所以增加了軋件在機(jī)架之間運(yùn)行的穩(wěn)定性；2）平立布置的軋機(jī)可采用立活套而立—平布置必須采用側(cè)活套。在相同的開(kāi)軋溫度情況下，中軋機(jī)組軋件溫度為三個(gè)機(jī)組的最低區(qū)域，而精軋機(jī)組的軋件溫度則隨著道次的增加而逐漸有所升高。根據(jù)產(chǎn)品大綱及各車間工藝的不同，第一種情況是由中軋機(jī)為精軋機(jī)輸送形狀正確、尺寸合格的軋件。位置調(diào)整好后，由液壓鎖緊缸將機(jī)架定位。機(jī)架與小車用螺栓連接在一起，小車可以水平移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)水平軋制換孔槽功能。機(jī)架放置在一個(gè)小車上，本身結(jié)構(gòu)與普通二輥軋機(jī)機(jī)架基本相同。 平立可轉(zhuǎn)換軋機(jī)采用平立交替式布置是為了滿足靈活的軋制工藝而設(shè)計(jì)的。在一定的軋制壓力作用下剛度系數(shù)K越大，工作機(jī)座發(fā)生的彈性變形越小，此時(shí)軋機(jī)剛性越大；反之，剛度系數(shù)K值小，工作機(jī)座的彈性變形就大，軋機(jī)的剛性就差[5]。 短應(yīng)力線軋機(jī) 軋機(jī)的剛性也即剛度是指軋鋼機(jī)工作機(jī)座在軋制時(shí)抵制發(fā)生彈性變形的能力。因它兼有換輥方便和剛性較好的優(yōu)點(diǎn)，因此又稱為半閉口機(jī)架。 半閉口機(jī)架實(shí)際也是開(kāi)口式機(jī)架的一種。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易，具有較高的強(qiáng)度和剛度。其主要缺點(diǎn)是剛性較差，軋出的產(chǎn)品精度不高。一般軋鋼機(jī)的機(jī)架型式按照結(jié)構(gòu)特點(diǎn)不同可以分為：閉口式、開(kāi)口式和半閉口式三類。軋鋼機(jī)選擇的主要依據(jù)是：車間生產(chǎn)鋼材的品種，產(chǎn)品品種和規(guī)格，生產(chǎn)規(guī)模的大小，以及由此而確定的產(chǎn)品生產(chǎn)工藝過(guò)程。用軋制方法生產(chǎn)鋼材具有生產(chǎn)率高、品種多、生產(chǎn)過(guò)程連續(xù)性強(qiáng)，易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化自動(dòng)化等優(yōu)點(diǎn)。5≤72)鋼坯長(zhǎng)度定尺：10080～10000mm；3)鋼坯彎曲度不得大于15mm/m，總彎曲度不得大于80mm/12m；4)端部切斜不得大于20mm；5)不得由明顯的扭轉(zhuǎn)。清理方法名稱清理費(fèi)用（%）清理方法名稱清理費(fèi)用（%）風(fēng)鏟清理100機(jī)床清理60砂輪清理307火焰清理53表22 各種清理方法費(fèi)用比較 鋼坯規(guī)格及允許偏差1)連鑄坯橫斷面尺寸及允許偏差（符合YB2011－8標(biāo)準(zhǔn)）表23 連鑄坯橫斷面尺寸及允許偏差名義尺寸長(zhǎng)度寬度對(duì)角線長(zhǎng)度偏差單重Kg/m尺寸偏差尺寸偏差150150150177。所以坯料表面缺陷的清理是提高鋼材合格率，保證鋼材質(zhì)量的重要措施，也是軋鋼生產(chǎn)分成二個(gè)階段的重要原因。所以3) 確定坯料長(zhǎng)度取連鑄坯的比重為 ()所以 取鋼坯長(zhǎng)度產(chǎn)品斷面面積與終軋速度的大小，以及考慮加熱爐設(shè)計(jì)時(shí)爐底支撐梁的安全性，取鋼坯長(zhǎng)度為10m,。2) 最大重量的選擇由軋機(jī)最后一道次軋制時(shí)間計(jì)算。但為了提高車間產(chǎn)量，減少切損，提高軋機(jī)作業(yè)率，希望坯料盡可能長(zhǎng)。棒材軋制常選用方形坯料，因?yàn)檫@樣有利于延伸系數(shù)的分配和減少軋制道次。隨著近些年來(lái)，連鑄技術(shù)得到了飛速發(fā)展，許多連鑄過(guò)程中易出現(xiàn)的問(wèn)題均得到了較好的解決，目前連鑄坯的質(zhì)量已接近初軋坯，而且今后連鑄技術(shù)還會(huì)有更大的發(fā)展，由于連鑄自身具有收得率高、工藝簡(jiǎn)單、成本低等一系列優(yōu)勢(shì)，連鑄坯已逐漸代替了初軋坯的統(tǒng)治地位，綜合以上種種因素，本車間選用連鑄坯為原料。缺點(diǎn)：金屬消耗大，成材率低，中間不能進(jìn)行清理，表面質(zhì)量差，壓縮比小，產(chǎn)量低。使用條件：連鑄困難的合金鋼及特殊要求的鋼種以及生產(chǎn)品種較多的車間。鋼種不受限制。 鋼坯的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：鋼坯是以大鋼錠為原料，經(jīng)均熱，初軋開(kāi)坯軋制而成。缺點(diǎn)：使用鋼種少，目前主要用于鎮(zhèn)靜鋼，壓縮比也受一定得限制，也受結(jié)晶器得限制，規(guī)格不靈活，連鑄速度較慢，與軋制速度不匹配，工藝難掌握。 產(chǎn)品大綱表21 設(shè)計(jì)年產(chǎn)70萬(wàn)噸優(yōu)質(zhì)棒材車間（單位：萬(wàn)噸）鋼種代表鋼號(hào)年 產(chǎn) 量 ( 萬(wàn)噸 )Φ12～16mmΦ18～22mmΦ24mmΦ26～32mm小計(jì)鋼種比例(%)碳素結(jié)構(gòu)鋼Q235433616 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié) 構(gòu) 鋼20＃ 45＃4561025合金結(jié)構(gòu)鋼40Cr 20CrMnTi255618鉚螺鋼ML2ML351214彈簧鋼65Mn60Si2Mn1214低合金鋼20MnSi213合 計(jì)(萬(wàn)噸)1015202570規(guī)格比例% 100 坯料選擇棒材生產(chǎn)所用的原料有三種，可分為小鋼錠（用鋼錠直接軋制成材）、鋼坯（用鋼錠軋制成的坯）和連鑄坯。4)做到產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)代化，有條件的要考慮生產(chǎn)一些出口產(chǎn)品，走向國(guó)際市場(chǎng)[4]。3)考慮軋機(jī)生產(chǎn)能力的充分利用和建廠地區(qū)產(chǎn)品的合理分工。要正確處理長(zhǎng)遠(yuǎn)與當(dāng)前、局部與整體的關(guān)系。 第2章 產(chǎn)品大綱及坯料選擇第2章 產(chǎn)品大綱及坯料選擇 產(chǎn)品大綱的確定 編制產(chǎn)品大綱的原則1)滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)軋制產(chǎn)品的需要，特別要根據(jù)市場(chǎng)信息解決某些短缺產(chǎn)品的供應(yīng)和優(yōu)先保證國(guó)民經(jīng)濟(jì)重要部門對(duì)于鋼材的需要。在原有基礎(chǔ)上再上一個(gè)棒材車間，資金充足；人力資源方面，唐鋼擁有熟練的技術(shù)工人，并且招入了一定的大學(xué)生，后備資源充足。唐鋼內(nèi)部公路、鐵路發(fā)達(dá)，并與外部主干鐵路相連。大型企業(yè)多采用鐵路運(yùn)輸，因此應(yīng)該鐵路支線段最短；中、小型企業(yè)多為汽車運(yùn)輸，廠址應(yīng)靠近汽車運(yùn)輸干線；5)離電源、水源最近。，就是在指定的建廠地區(qū)內(nèi)，選擇一塊地方，它在自然和地理待點(diǎn)、運(yùn)輸條件、水電供應(yīng)、布置工廠廠區(qū)及生活區(qū)等方面，都能最大限度地得到滿足。：1)必須符合國(guó)家工業(yè)布局的基本原則?，F(xiàn)階段國(guó)內(nèi)已經(jīng)建設(shè)不少現(xiàn)代化全連續(xù)棒材廠，在品種方面，滿足基本建設(shè)的同時(shí)，積極發(fā)展供需矛盾比較突出的品種，抓住市場(chǎng)機(jī)遇，生產(chǎn)特色產(chǎn)品，增加效益，使企業(yè)在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中立于不敗之地[4]。近年來(lái)我國(guó)的小型型材的消費(fèi)量一直占鋼材消費(fèi)量的25%左右，這是因?yàn)槲覈?guó)作為發(fā)展中國(guó)家，人口眾多，幅員遼闊，基礎(chǔ)設(shè)施落后，基本建設(shè)任務(wù)還很多，尤其全國(guó)范圍內(nèi)，在基本解決了溫飽問(wèn)題之后，解決人民的住房問(wèn)題還需要很長(zhǎng)一段時(shí)間，發(fā)展城鄉(xiāng)的鐵路和公路運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)的任務(wù)也還艱巨，這些都需要消費(fèi)大量的小型材。進(jìn)入二十一世紀(jì)，連續(xù)式軋機(jī)占的比例上升到90%，軋制水平大大提高。世界各國(guó)近來(lái)更是注重研制和使用連鑄連軋等新技術(shù)和新設(shè)備來(lái)生產(chǎn)小型型材。從70年代初起，世界主要產(chǎn)鋼大國(guó)就開(kāi)始減少小型型材的套數(shù)，新建高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的新型連續(xù)式軋機(jī)，淘汰落后的橫列式軋機(jī)。低溫軋制可以細(xì)化晶粒，減少深加工時(shí)的退火和調(diào)質(zhì)等工序，得到產(chǎn)品的特殊機(jī)械性能，這時(shí)軋機(jī)能力更要有富裕。 小型棒材軋機(jī)的低溫軋制連軋機(jī)軋制速度高，軋件在軋制過(guò)程中產(chǎn)生的變形熱，使軋件溫度基本維持不變甚至升溫，這就為低溫軋制創(chuàng)造了條件。即使是一般建筑用鋼材，冷床也需要較大的冷卻能力，有一些棒材軋機(jī)在軋件進(jìn)入冷床前對(duì)建筑用鋼筋進(jìn)行余熱淬火。同時(shí)希望棒材降低軋制溫度，保證下床時(shí)溫度較低。 冷卻和精整棒材一般的冷卻和精整工藝流程如下：精軋→ 控制冷卻（余熱淬火）→ 飛剪→ 冷床→ 定尺切斷→檢查(探傷）→包裝 在現(xiàn)代化的軋制生產(chǎn)中，棒材